徐建華,程麗平

1 前言

人們通常認(rèn)為力量和柔韌性是保障人們健康和提高運(yùn)動成績的基本運(yùn)動素質(zhì),所以,訓(xùn)練計劃中通常會包含力量訓(xùn)練和柔韌性訓(xùn)練2項內(nèi)容。但是,如何在一堂訓(xùn)練課中將兩者完美結(jié)合使兩者都達(dá)到最佳的效果,目前還不太清楚。拉伸肯定能夠提高柔韌性,但其能否提高力量、跳躍等素質(zhì),有待研究[21]。

無論是競技體育還是大眾娛樂健身時,在每次正式訓(xùn)練之前進(jìn)行肢體的拉伸是常規(guī)程序,另外,人們普遍認(rèn)為,拉伸訓(xùn)練可以提高運(yùn)動成績和預(yù)防運(yùn)動損傷。兩項隨機(jī)性的研究調(diào)查在訓(xùn)練課的基本部分之前做拉伸練習(xí)帶來的影響,結(jié)果顯示,并不能降低運(yùn)動損傷的發(fā)病率[36,.37]。關(guān)于能否降低延遲性肌肉酸痛(DOMS）的發(fā)生,只有一項研究顯示可以降低酸痛[20]；但是,這個結(jié)果發(fā)生在最大屈膝離心運(yùn)動24 h之后。要慎重對待這種研究結(jié)果,原因一是,有益的效果顯現(xiàn)間隔的時間太長；二是,樣本量太小,只有10名女性。最近的一些綜述性文章也提到,拉伸練習(xí)并不能防止運(yùn)動損傷,也不能降低延遲性肌肉酸痛與提高運(yùn)動表現(xiàn)。

另外,在運(yùn)動前進(jìn)行拉伸還顯示出了一定的副作用,尤其是在體能主導(dǎo)類快速力量型項群中表現(xiàn)突出。由于傳統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)理論都建議在主要活動之前進(jìn)行拉伸練習(xí),那么,探討拉伸練習(xí)對運(yùn)動表現(xiàn)可能影響到何種程度就顯得尤為重要。

肌肉拉伸的方法主要有3種：即主動或被動的靜力拉伸法(static stretching）；主動或被動的彈振式拉伸法(ballistic stretching）；本體感受神經(jīng)促進(jìn)技術(shù)拉伸法(PNF）。筆者對近年來國內(nèi)、外拉伸訓(xùn)練對力量表現(xiàn)效應(yīng)方面的文獻(xiàn)進(jìn)行述評,主要目的有兩個：1）回顧總結(jié)拉伸訓(xùn)練對力量表現(xiàn)的短期效應(yīng)及長期效應(yīng)；2）回顧所產(chǎn)生效應(yīng)背后的發(fā)生機(jī)制。檢索的中文數(shù)據(jù)庫有中國期刊網(wǎng)(1999—2009）,萬方數(shù)據(jù)庫(1995—2009）,GOOGLE學(xué)術(shù)搜索。檢索關(guān)鍵詞為“拉伸訓(xùn)練”、“肌肉力量”、“肌力表現(xiàn)”、“PNF式拉伸”及“靜力拉伸”。外文數(shù)據(jù)庫有M EDL INE(1966—2008）, EMBASE(1974—2008）,Cochrane Database of Systematic Review s(1993—2008）。檢索時的關(guān)鍵詞為‘flexibility’、‘stretching’、‘elasticity’、‘range of movement’、‘range of motion’、‘training’、‘injury’and‘warm-up’.這些關(guān)鍵詞基礎(chǔ)上,進(jìn)一步檢索‘resistance exercise’、‘resistance training’、‘strength training’and/or‘a(chǎn)cute effects’or‘chronic effects’.從檢索到的文獻(xiàn)看,中文文獻(xiàn)非常少,僅有2篇。說明拉伸訓(xùn)練對肌力表現(xiàn)的效應(yīng)這一重要課題沒有引起國內(nèi)相關(guān)專家學(xué)者的重視,尚未成為研究的熱點(diǎn)。與國外開展了大量相關(guān)研究形成鮮明對比。

表1 部分關(guān)于拉伸訓(xùn)練對力量表現(xiàn)急性效應(yīng)研究的結(jié)果一覽表

2 拉伸訓(xùn)練對力量素質(zhì)的急性效應(yīng)

2.1 對等張、等長和等動力量表現(xiàn)的影響

許多學(xué)者研究了拉伸訓(xùn)練對力量表現(xiàn)的短期影響,但研究結(jié)果存在很大的爭議。這些研究一般刺激的時間為120 s～3 600 s不等,結(jié)果顯示,在主要力量練習(xí)之前進(jìn)行拉伸練習(xí),力量測試成績明顯下降。除了1項研究是采用彈振式拉伸法和3項研究是神經(jīng)肌肉本體促進(jìn)技術(shù)法(Prop rioceptve nuromuscular facilitabon,PNF）[1]之外,其他的研究都是采用靜力拉伸的方法。不管測試的形式是等長收縮、等張收縮還是等動收縮,力量測試成績都減少,幅度在4.5％到28％。除了 Evetovich等人調(diào)查的是肱二頭肌之外,其他的研究都測試的是下肢。也有其他研究者得出了相反的結(jié)論,沒有觀察到伸展練習(xí)對力量表現(xiàn)有副作用,但這些研究的刺激時間較短,從30 s～480 s不等。Bandeira等人以芭蕾舞演員為實(shí)驗(yàn)對象,讓其每個動作持續(xù)15 s,共進(jìn)行90 s的靜力主動拉伸,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)力量下降。另外,讓受試者每個練習(xí)持續(xù)60 s,總共刺激360 s,結(jié)果發(fā)現(xiàn)臀部屈肌力量下降,臀部伸肌的力量沒變化[5](表1）。

大部分的研究顯示,拉伸練習(xí)之后力量表現(xiàn)下降,但是,分析這類文獻(xiàn)可以看出,研究都是對同一肌肉群采用了多種拉伸練習(xí)方式,且組數(shù)和持續(xù)時間比通常文獻(xiàn)里建議的要多。一般的建議是每一個肌群做4組,每個拉伸姿勢持續(xù)10～30 s。對大于65歲的個體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,一般要長于60 s[2],所以,在所有的研究中,有可能是拉伸時間過長導(dǎo)致了力量表現(xiàn)的下降。

從實(shí)驗(yàn)室得出的數(shù)據(jù)顯示,在經(jīng)過4組30 s的靜力或者PNF式拉伸后,臀部內(nèi)收肌等長收縮力量表現(xiàn)在45°時分別下降8.9％和12.3％,在30°時分別下降10.4％和10.9％。在靜力拉伸之后,膝關(guān)節(jié)屈肌和伸肌力量表現(xiàn)分別下降9.9％和2.3％。在PNF式拉伸之后屈肌和伸肌分別下降11.4％和4.8％[5,29]。即使按照文獻(xiàn)中所建議的時間對每一肌肉群采用一種方式進(jìn)行拉伸,肌肉力量表現(xiàn)仍可能下降。柳愛蓮等人以男性自行車運(yùn)動員為受試對象,通過對其分別進(jìn)行15 min蹬車和15 min蹬車/PNF拉伸兩套不同方案的訓(xùn)練,訓(xùn)練后對其進(jìn)行最大肌力、力量-時間曲線的主要指標(biāo)以及下肢肌肉的肌電圖測試與對比分析。結(jié)果顯示,自行車運(yùn)動員進(jìn)行下肢 PNF牽拉練習(xí)不會引起最大肌力和力量-時間曲線的參數(shù)(MVC、F100、IRF和 TMVC）的顯著性下降,股直肌的肌電電壓卻發(fā)生顯著性下降[2]。有趣的是,Nelson等人證實(shí),即使對拉伸有豐富經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)動者來講,拉伸對力量表現(xiàn)也有副效應(yīng)。最近,有研究表明,刺激持續(xù)的時間(15 s或30 s）的靜力拉伸不影響肌肉力量表現(xiàn)[34]。

2.2 拉伸訓(xùn)練對跳躍表現(xiàn)的效應(yīng)

許多研究探討了拉伸練習(xí)對垂直彈跳表現(xiàn)的急性效應(yīng)(表2）。據(jù)Church等人研究報告稱,在 PNF式拉伸之后,垂直彈跳能力表現(xiàn)明顯下降,但靜力拉伸之后沒有影響[26]。這個結(jié)果與 Power和 Knudson的研究結(jié)果是一致的,他們同樣發(fā)現(xiàn)在靜力拉伸訓(xùn)練后垂直彈跳能力沒有明顯下降[38,23]。另一方面,有兩項針對訓(xùn)練有素的女性的研究中,在先進(jìn)行PNF式拉伸然后靜力或彈振式拉伸,受試者均沒有發(fā)現(xiàn)垂直彈跳能力表現(xiàn)下降。在另外一項研究中發(fā)現(xiàn),在靜力拉伸練習(xí)之后,蹲跳(Squat jump）高度下降幅度在3.2％～4.4％,反向跳(vertical jump with counter movement）高度下降幅度在4.5％～7.3％[7,8,49]。Young和Behm研究了5種熱身方式對跳躍成績的影響,其實(shí)驗(yàn)方案是,把受試對象分為5組進(jìn)行跳躍測試前的熱身,分別是： 1）對照組；2）4 min次最大強(qiáng)度的跑步；3）靜力拉伸；4）跑和拉伸；5）跑、拉伸和跳躍。熱身后馬上對其進(jìn)行跳躍測試。結(jié)果顯示,采用靜力拉伸的一組成績最差。僅采用跑進(jìn)行熱身的一組成績明顯好于跑加靜力拉伸(Running plus stretching）的一組。把5組放在一起評價,跑和跳躍練習(xí)對跳躍表現(xiàn)有積極的影響,靜力拉伸對跳躍能力不利[21]。

肌肉力量是影響垂直彈跳高度的最重要的因素之一。如果拉伸練習(xí)導(dǎo)致即刻的肌肉力量下降,那么就會致使彈跳能力下降。在運(yùn)動實(shí)踐中,這個信息對以力量和彈跳作為競技主導(dǎo)能力的運(yùn)動項目來說意義非凡,如果稍有處理不當(dāng),將會影響到最后的競賽成績。然而,這些看似相互沖突的研究結(jié)論可能是由于實(shí)驗(yàn)對象和方法的不同造成的。所以,這個話題值得進(jìn)一步探討。同時,筆者認(rèn)為,亦有必要開展拉伸練習(xí)對跳躍表現(xiàn)所產(chǎn)生長期效應(yīng)的研究。

表2 部分關(guān)于拉伸訓(xùn)練對跳躍表現(xiàn)急性效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一覽表

3 拉伸訓(xùn)練對力量表現(xiàn)的長期效應(yīng)

很少文獻(xiàn)就拉伸訓(xùn)練對力量素質(zhì)影響的長期效應(yīng)進(jìn)行探討。Worrel等人運(yùn)用靜力拉伸和 PNF式拉伸練習(xí)訓(xùn)練大腿后部的柔韌性。訓(xùn)練方案是：每周訓(xùn)練5次,連續(xù)3周,每堂訓(xùn)練課每種方法練習(xí)20 min,共進(jìn)行15堂訓(xùn)練課,結(jié)果顯示,柔韌性沒有顯著增加,但是,在 60°/s和120°/s測試時,最大離心扭力矩分別增加8.5％和13.5％；在120°/s時向心最大扭矩增加11.2％[47]。Handel等人運(yùn)用PNF式“收縮——放松”牽拉法訓(xùn)練膝關(guān)節(jié)的伸肌和屈肌,訓(xùn)練方案是：每周3次練習(xí),連續(xù)進(jìn)行8周,每堂訓(xùn)練課持續(xù)86 min40 s。結(jié)果發(fā)現(xiàn),柔韌性明顯增長,提高了6.3％；膝關(guān)節(jié)伸肌和屈肌的最大離心扭矩分別增加18.2％和23.0％,向心最大扭矩時膝關(guān)節(jié)屈肌增加9.4％[17]。

盡管仍然需要更多的相關(guān)研究進(jìn)行證實(shí),但從目前的相關(guān)研究看,柔韌練習(xí)之后力量素質(zhì)的提高主要依賴于被拉伸肌肉的肥大。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí),在對動物進(jìn)行3～30天、每天24 h的肌肉拉伸之后出現(xiàn)了肌肉肥大的現(xiàn)象。盡管這些研究都是以動物為實(shí)驗(yàn)對象,但研究人員所用的拉伸方法和持續(xù)時間與人類為了提高柔韌性所用的拉伸方法與持續(xù)時間不同,所以,這就限制了這些研究成果應(yīng)用到人的身上。對人來講,在經(jīng)過3周的柔韌性訓(xùn)練而無力量練習(xí)的情況下,力量表現(xiàn)增加了[17,48]。所以,盡管拉伸練習(xí)對即刻的力量表現(xiàn)有負(fù)面作用,但長期的拉伸訓(xùn)練之后的效應(yīng)可能未必如此。

4 拉伸訓(xùn)練對肌力表現(xiàn)產(chǎn)生效應(yīng)的可能機(jī)制

4.1 神經(jīng)學(xué)適應(yīng)機(jī)制

盡管證據(jù)依舊缺乏,一些學(xué)者已經(jīng)試圖研究存在于拉伸訓(xùn)練對力量素質(zhì)影響背后的神經(jīng)學(xué)機(jī)制。從檢索到的文獻(xiàn)看,這些研究得出的結(jié)論都不一致,相關(guān)性也不強(qiáng)。

Rosenbaum和 Henning研究發(fā)現(xiàn),肱三頭肌經(jīng)過3 min靜力拉伸,等長收縮最大扭矩肌力下降5％,同時,肌肉的協(xié)同性也伴隨著得到提高。當(dāng)肌肉的協(xié)同性增加時,肌肉對被動拉伸時的阻力就小,肌肉肥大的能力增加[39]。正如McHugh所描述的那樣,這種現(xiàn)象稱之為“應(yīng)力松弛(‘stress-relaxation）”,也就是當(dāng)肌肉持續(xù)被牽拉時,其緊張度降低[28]。因此,牽拉導(dǎo)致的肌肉協(xié)同性增強(qiáng)可以作為肌肉力量表現(xiàn)下降的機(jī)制之一。

在另一項研究中,Fow les等人發(fā)現(xiàn),在腳底屈肌完成被動式拉伸之后的即刻,運(yùn)動單位激活的能力與肌電指數(shù)下降,最大自主收縮力量下降28％,在牽拉停止后1 h再進(jìn)行測試仍然下降9％[13]。

Avela等人的研究發(fā)現(xiàn),在肱三頭肌反復(fù)被動牽拉1 h后即刻,最大自主收縮力量下降23.3％。研究者觀察到被拉伸肌肉的肌梭敏感度降低,從而降低了信息的傳入和肌電圖振幅的下降[4]。

除了這些機(jī)制外,其他神經(jīng)系統(tǒng)也可能參與其中,例如傷害感受器的激活與高爾基腱器官產(chǎn)生的抑制,這些會降低α運(yùn)動神經(jīng)元的活性。Avela等人還發(fā)現(xiàn)肌肉經(jīng)過牽拉練習(xí)后,由三型和四型關(guān)節(jié)感受器產(chǎn)生的α運(yùn)動神經(jīng)元的抑制沖動升高。

Halbertsma和 Go¨eken研究了對后腿肌腱進(jìn)行10 min靜力拉伸所產(chǎn)生的影響。結(jié)論是,此類練習(xí)所產(chǎn)生的影響可能不是因?yàn)榧∪鈴椥缘母淖?而是肌肉對牽拉有了更強(qiáng)的忍耐力。Magnusson等的研究和 Halbertsma等的研究采用了相似的實(shí)驗(yàn)方法,得出了相同的結(jié)論[18]。

所以,從相關(guān)研究來看,似乎存在著肌肉、肌腱、關(guān)節(jié)感受器和傷害感受器敏感度降低的現(xiàn)象,上述組織恰恰是保護(hù)肌肉在合理的范圍內(nèi)運(yùn)動的基礎(chǔ)機(jī)制。除了這些改變,在拉伸練習(xí)之后即刻存在神經(jīng)動作反應(yīng)延遲的時段。這種即刻的神經(jīng)改變可能與力量表現(xiàn)下降有關(guān)系,并且可能會增加受傷的危險。

4.2 結(jié)構(gòu)適應(yīng)機(jī)制

導(dǎo)致連續(xù)牽拉之后肌肉力量下降的假說之一是肌肉的粘彈性質(zhì)發(fā)生了改變,這個改變可能改變肌肉長度與張力的關(guān)系。在這一點(diǎn)上,目前尚無統(tǒng)一定論。

Toft等人研究了腳底屈肌的粘彈性和柔順性。結(jié)論是,在經(jīng)過被動拉伸訓(xùn)練90 min之后或者每天2次共3周訓(xùn)練之后的 24 h后的測試中,均沒發(fā)現(xiàn)肌肉結(jié)構(gòu)的變化[43]；另外,Taylor等人發(fā)現(xiàn),在對兔子進(jìn)行肌肉拉伸之后,其長度發(fā)生改變,進(jìn)而肌腱的被動張力降低[41]；Toft等人發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過每天2次共3周的“收縮——放松”柔韌性訓(xùn)練后,足底屈肌的被動張力降低36％[44]。這些研究者發(fā)現(xiàn)受試者初始的柔韌性水平與牽拉對被動張力的影響之間不存在顯著性相關(guān),對不同水平的受試者影響是一樣的。

為了更好地弄清楚肌肉由于拉伸引起的粘彈性變化,一研究團(tuán)隊做了3項不同的實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用超聲波觀察小腿腓腸肌肌腱和肌膜在拉伸前后的變化。Kubo等人的研究結(jié)論是,10 min的靜力拉伸可降低腱結(jié)構(gòu)的粘滯度并增強(qiáng)它們的彈性[24]；然后,又對同樣的受試者做了1項長期的研究。研究方案是抗阻訓(xùn)練與拉伸訓(xùn)練相結(jié)合,每組練習(xí)做45 s,中間間隔15 s,每天2次訓(xùn)練課,每周7天共進(jìn)行8周。在第3項研究中,受試者進(jìn)行連續(xù)20天靜力拉伸,每天2堂訓(xùn)練課,每次課安排5項拉伸練習(xí),每項練習(xí)45 s,每項練習(xí)之間間隔15 s。通過上述2項研究得出的結(jié)論是,訓(xùn)練可降低腱結(jié)構(gòu)黏性,但彈性并沒有改變[25]。

Herda,Trent J等人比較了靜力拉伸和彈振式拉伸對肱二頭肌在等長自主收縮時的最大扭力矩、肌電圖和機(jī)械效應(yīng)圖的區(qū)別。其得出的結(jié)論建議是,在拉伸訓(xùn)練期間,對肌肉彈性結(jié)構(gòu)影響最大的是肌聯(lián)蛋白,靜力拉伸后肌肉力量的降低是由于結(jié)構(gòu)適應(yīng)性變化引起的而不是神經(jīng)機(jī)制所致。這與其他的研究結(jié)果是一致的[19]。

所以,拉伸練習(xí)似乎可以即刻降低肌腱結(jié)構(gòu)的粘滯性,使得肌肉收縮時肌纖維滑動的阻力降低；同時,拉伸可以提高肌肉的協(xié)同性,可能限制了更多的橫橋連接,從而使得肌肉收縮的力量降低。

為了更好地理解肌肉因拉伸引起的結(jié)構(gòu)適應(yīng)和對力量表現(xiàn)的影響,筆者建議進(jìn)行長期的跟蹤研究。

4.3 細(xì)胞適應(yīng)機(jī)制

De Deyne的研究認(rèn)為,拉伸訓(xùn)練引起關(guān)節(jié)運(yùn)動幅度恒久變化的原因是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的長期適應(yīng),比如肌小節(jié)數(shù)目的增多[10]。

Goldspink DF把大白鼠以拉伸的姿勢模壓固定7天做實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,蛋白質(zhì)合成顯著增加。作者認(rèn)為拉伸訓(xùn)練可以刺激蛋白質(zhì)的合成[14]。

肌小節(jié)的增加對肌肉力量效應(yīng)的利弊尚沒有定論。盡管進(jìn)行長期的實(shí)驗(yàn)研究存在諸多的困難,但這確實(shí)是一個需要更進(jìn)一步進(jìn)行研究的重要問題。許多實(shí)驗(yàn)觀察到動物的肌原纖維增多,但都沒有探索對肌肉力量的影響。與之相反,探索拉伸訓(xùn)練對力量產(chǎn)生長期影響的實(shí)驗(yàn)沒有研究肌小節(jié)是否增加。

4.4 激素適應(yīng)機(jī)制

近20年來,開展了許多旨在觀察拉伸訓(xùn)練后激素水平變化的研究,一些實(shí)驗(yàn)是通過把動物用磨具固定若干天的方式進(jìn)行的。Gold spink等人發(fā)現(xiàn),老鼠在肌肉拉伸之后,胰島素樣生長因子-1信使 RNA水平升高[15]。Yang S等人發(fā)現(xiàn),兔子在拉伸訓(xùn)練之后可以促進(jìn)與肌肉生長有關(guān)的IGF-1碘氧基苯甲醚的分泌[48]。Yang等人發(fā)現(xiàn),與兔子的肌肉增加有關(guān)的胰島素樣生長因子-1信使核糖核酸(IGF-1mRNA）水平升高。IGF也被認(rèn)為是可以刺激蛋白質(zhì)合成與肌肉肥大的機(jī)械生長因子 (mechano grow th factor,MGF）[48]。外力刺激或者拉伸等機(jī)械刺激可導(dǎo)致它的分泌量增多,尤其是拉伸刺激。MGF可局部的控制組織的修復(fù)、保持和結(jié)構(gòu)重塑。MGF導(dǎo)致核糖體RNA快速的增加,其中,核糖體RNA在傳遞過程中可顯示肌纖維在變肥大[16]。這些結(jié)果顯示,拉伸訓(xùn)練可以導(dǎo)致肌肉力量增加或肥大。但是,在3、4兩部分用動物所做實(shí)驗(yàn)的條件與用人體做實(shí)驗(yàn)時的條件有很大的不同。

5 結(jié)論

柔韌性和力量是代表人類體能諸多因素中的兩項基本素質(zhì)。在大部分的運(yùn)動項目中,力量素質(zhì)均發(fā)揮著巨大的作用。許多研究者運(yùn)用不同的拉伸練習(xí)方式,不同的持續(xù)時間和實(shí)驗(yàn)對象,研究了拉伸對力量素質(zhì)的影響。在制定訓(xùn)練計劃或在實(shí)施過程中了解這些研究成果非常重要,因?yàn)樵谶\(yùn)動之前進(jìn)行常規(guī)的拉伸訓(xùn)練可能會對即刻的力量表現(xiàn)呈現(xiàn)負(fù)面的影響,要謹(jǐn)慎使用,但其長期的效應(yīng)需要進(jìn)一步的研究和探索。

另外,在進(jìn)行拉伸訓(xùn)練時必須考慮運(yùn)動者的安全問題。通過我們分析拉伸訓(xùn)練可能產(chǎn)生的影響,背后存在許多維持肌肉關(guān)節(jié)整體性的機(jī)制。當(dāng)疼痛忍耐度提高的時候,可能使關(guān)節(jié)的活動范圍達(dá)到更大,但受傷的幾率也在增大。建議研究在進(jìn)行劇烈活動之前進(jìn)行柔韌練習(xí)是否會導(dǎo)致更多的傷病。拉伸訓(xùn)練引起機(jī)體變化背后的機(jī)制仍需要進(jìn)一步的研究。

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